鼓形砂轮加工整体叶盘叶型曲面的轨迹规划方法

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作者 杨洋 王虎 +2 位作者 刘开发 尚振涛 金滩 《航空制造技术》 北大核心 2025年第19期136-143,150,共9页

整体叶盘作为高性能航空发动机的重要组成部件,其结构的复杂性和难加工性给加工制造技术带来了极大的挑战。为此,针对整体叶盘叶片曲面宽行加工,本文提出了一种改进的变弦高轨迹规划方法。首先,重构了叶片曲面并以叶片曲面的凹凸性质和... 整体叶盘作为高性能航空发动机的重要组成部件,其结构的复杂性和难加工性给加工制造技术带来了极大的挑战。为此,针对整体叶盘叶片曲面宽行加工,本文提出了一种改进的变弦高轨迹规划方法。首先,重构了叶片曲面并以叶片曲面的凹凸性质和运动约束为基准,扩展了鼓形砂轮设计原则。然后根据实际加工区域对重构曲面进行了裁剪,考虑走刀方向上的叶片曲面曲率变化对弦高误差的影响,规划了砂轮磨削轨迹。结果表明,与传统方法设计的鼓形砂轮相比,采用扩展原则设计的鼓形砂轮,在相同条件下刀轨数从41条减至32条,有效增大了加工行宽;改进后的规划方法可将弦高误差控制在允许误差范围内,采用不同的砂轮进行仿真计算,欠切量的标准差分别由9.42μm和2.82μm降低至5.27μm和1.98μm,欠切量分布更均匀。 展开更多

关键词 鼓形砂轮 整体叶盘 叶型 轨迹规划 磨削

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基于时间-冲击-能耗最优的机械臂打磨轨迹优化

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作者 郭北涛 金福鑫 +2 位作者 刘瀚齐 刘磊 张丽秀 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期183-188,共6页

针对机械臂在打磨作业中工作效率过低、能耗过大和因冲击过大导致关节振动影响打磨质量问题,提出了一种机械臂综合指标最优的打磨轨迹规划方法。采用5次非均匀B样条曲线来构造机械臂的运动轨迹模型,以串联机械臂运行时间、脉动冲击和总... 针对机械臂在打磨作业中工作效率过低、能耗过大和因冲击过大导致关节振动影响打磨质量问题,提出了一种机械臂综合指标最优的打磨轨迹规划方法。采用5次非均匀B样条曲线来构造机械臂的运动轨迹模型,以串联机械臂运行时间、脉动冲击和总能耗为目标函数建立约束模型,通过改进的多目标粒子群算法进行优化设计并获得Pareto最优前沿,最后使用归一加权目标函数获取最优解,选择ER8-720型串联机械臂作为仿真对象。结果表明,5次非均匀B样条曲线能够很好地构建平滑稳定的打磨轨迹,改进的多目标粒子群优化算法能够实现时间-冲击-能耗的多目标优化,运行效率提高了约13%,冲击降低22.7%,能耗降低37.1%,并且优化效果优于MOPSO和NSGA-Ⅱ算法,为后续打磨轨迹研究提高了新的思路。 展开更多

关键词 打磨轨迹规划 多目标优化 多目标粒子群算法 5次非均匀B样条曲线

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基于机器人第七轴开发的航空发动机叶片双面对称抛磨路径规划方法

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作者 马晓龙 张学乾 +2 位作者 刘佳 李秀红 程龙 《表面技术》 北大核心 2025年第14期128-140,195,共14页

目的 为实现叶片抛磨的高效率和高表面质量一致性,提出了一种叶片双面对称抛磨路径规划方法。方法 首先,该方法以叶片中弧线设计参数为基础,建立基于中弧线法线的叶片对称抛磨轨迹,实现双侧抛磨轮接触叶片时一一对应。其次,为实现抛磨... 目的 为实现叶片抛磨的高效率和高表面质量一致性,提出了一种叶片双面对称抛磨路径规划方法。方法 首先,该方法以叶片中弧线设计参数为基础,建立基于中弧线法线的叶片对称抛磨轨迹,实现双侧抛磨轮接触叶片时一一对应。其次,为实现抛磨过程中百叶轮与叶片表面法向接触,基于中弧线的法向量构建机器人的姿态约束方程,优化机器人末端运动轨迹。最后,以叶片双侧抛磨路径的距离为基础建立机器人第七轴控制模型,在四点TCP标定法的基础上改进适用于内部坐标系的标定,解决叶片装夹偏差问题,最终实现叶片双面对称抛磨。结果 仿真及实验结果表明,所提出的叶片双面对称抛磨轨迹规划方法,使两叶片表面平均粗糙度值分别由0.5、0.8μm降低到0.29、0.36μm。在叶片形状轮廓误差方面,两叶片由最大轮廓度误差1.301 mm和0.384 mm降低到平均截面轮廓误差分别为0.449 mm和0.137 mm。并且采用双面同时抛磨的方式,使抛磨时间缩短50%。结论 考虑到叶片的叶盆和叶背曲面存在曲率变化一致的趋势,将中弧线作为叶片抛磨路径规划、机器人末端姿态约束的基础,经理论分析和实验验证,该叶片抛磨路径规划方法具有可行性,且有效提高了叶片表面加工质量一致性和抛磨效率。可为机器人双面抛磨叶片的高表面加工质量、高轮廓度一致性和抛磨效率提供理论依据。 展开更多

关键词 叶片 机器人 百页轮 对称抛磨 轨迹规划

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火箭燃料贮箱零件焊接前处理机器人自动打磨技术研究

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作者 丁一 董吉义 +4 位作者 李明洋 彭祺擘 董为 吴冬梅 高永卓 《航空制造技术》 北大核心 2025年第4期103-111,共9页

随着科学技术的迭代进步,传统制造业逐渐以工业机器人为核心开展智能制造。由于火箭贮箱零件具有大型薄壁、结构多样、尺寸不一等特点,目前的生产方式大多采用工人手动加工的方式,其效率较为低下。为解决以上难点,以火箭燃料贮箱零件焊... 随着科学技术的迭代进步,传统制造业逐渐以工业机器人为核心开展智能制造。由于火箭贮箱零件具有大型薄壁、结构多样、尺寸不一等特点,目前的生产方式大多采用工人手动加工的方式,其效率较为低下。为解决以上难点,以火箭燃料贮箱零件焊接前处理方法为研究对象,设计了从扫描、规划到执行的机器人自动打磨技术方案。借助手眼标定与坐标变换方法得到加工区域点云与机器人基坐标系的位姿关系,提出了一种边缘包围盒提取的点云拼接方法,采用基于边缘曲度的窗口算法进行角点检测,最终根据加工轨迹规划结果完成零件焊前处理的机器人自动打磨试验,保证了打磨质量与效率,取得了较好的应用效果。 展开更多

关键词 火箭贮箱 焊接前处理 机器人打磨 点云处理 轨迹规划

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叶片机器人百叶轮抛磨柔性适应性轨迹规划研究

5

作者 张晶晶 谷正钊 +1 位作者 王俊清 刘佳 《图学学报》 北大核心 2025年第4期874-882,共9页

在叶片复杂曲面零件的抛磨加工中,现有的轨迹规划方法主要将抛磨接触过程视为几何问题,未充分考虑抛磨工具的柔性变形和材料去除量的影响,导致轨迹规划产生误差,为提高叶片表面加工精度,研究百叶轮在抛磨接触过程中的柔性变形和接触区... 在叶片复杂曲面零件的抛磨加工中,现有的轨迹规划方法主要将抛磨接触过程视为几何问题,未充分考虑抛磨工具的柔性变形和材料去除量的影响,导致轨迹规划产生误差,为提高叶片表面加工精度,研究百叶轮在抛磨接触过程中的柔性变形和接触区域的材料去除量对步长和行距的影响。首先,对接触区域进行分析,建立了材料去除量模型;接着,计算柔性适应性抛磨路径点的步长和行距,采用恒定进给速度进行插补;其次,提取叶片抛磨区域NURBS曲线,并离线仿真生成叶片表面抛磨轨迹点;最后,在搭建的抛磨平台上进行试验验证,叶背和叶盆的表面粗糙度Ra≤0.3μm,前缘和后缘的表面粗糙度Ra≤0.2μm,抛磨总效率提高约9.40%。证实了柔性适应性轨迹规划方法可有效提高表面加工精度和加工效率。 展开更多

关键词 轨迹规划 百叶轮抛磨 NURBS曲线 材料去除量 柔性适应性

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整体叶盘机器人柔性磨抛工艺研究

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作者 侯可为 杨森 +2 位作者 任军学 雷海峰 赵华卫 《航空制造技术》 北大核心 2025年第13期40-48,共9页

整体叶盘是新一代航空发动机实现结构创新和技术跨越的核心关键零部件,其型面精度与表面质量对航空发动机的疲劳性能和气动性能影响显著。目前国内整体叶盘磨抛工艺仍然处于落后的人工打磨阶段,叶片表面质量差,一致性难以保证,人工打磨... 整体叶盘是新一代航空发动机实现结构创新和技术跨越的核心关键零部件,其型面精度与表面质量对航空发动机的疲劳性能和气动性能影响显著。目前国内整体叶盘磨抛工艺仍然处于落后的人工打磨阶段,叶片表面质量差,一致性难以保证,人工打磨劳动强度大、效率低。本文介绍了整体叶盘机器人砂带磨抛设备及其工艺原理,并利用该设备开展了针对钛合金整体叶盘磨抛工艺试验。基于整体叶盘的结构特点和人工打磨经验,提出了整体叶盘自动化磨抛工艺方法,包括磨抛轨迹规划方法、磨具和加工参数优化方法等,并通过工艺过程控制和参数反馈调整机制,实现其在整体叶盘加工中的应用。结果表明,整体叶盘机器人磨抛后表面粗糙度Ra小于0.4μm,磨抛效率和磨抛型面一致性显著提高,叶片磨抛去除量为0.008~0.013 mm,磨抛后叶型轮廓度满足设计公差要求。 展开更多

关键词 整体叶盘 轨迹规划 机器人柔性磨抛 加工参数优化 表面粗糙度

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6-DOF抛光工业机器人关节空间轨迹规划研究 被引量：17

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作者 王川 金晓怡 +1 位作者 陈志鹏 叶黎杰 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第11期271-274,共4页

以六自由度抛光工业机器人为研究对象,研究工业机器人在抛光特定工件时的轨迹规划问题。以工件待抛光曲面宽度中心选取10个点作为抛光作业路径关键点,针对三次多项式函数规划的轨迹出现角加速度有突变不光滑的问题,采用五次多项式插值... 以六自由度抛光工业机器人为研究对象,研究工业机器人在抛光特定工件时的轨迹规划问题。以工件待抛光曲面宽度中心选取10个点作为抛光作业路径关键点,针对三次多项式函数规划的轨迹出现角加速度有突变不光滑的问题,采用五次多项式插值算法对机器人轨迹进行规划,并对五次多项式函数插值方法中轨迹中间点角速度的设置方法提出改进,利用MATLAB进行机器人虚拟建模及轨迹规划仿真。仿真实验表明,角速度加权优化相对于角速度平均值优化,能使关节角速度和角加速度更加平滑,轨迹误差更小,有利于减小对电机的冲击,提升机器人抛光作业的稳定性。 展开更多

关键词 抛光工业机器人 轨迹规划 五次多项式 仿真

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复杂曲面机器人磨抛技术研究现状与趋势展望综述 被引量：6

8

作者 张伟 余新阳 张伟中 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1240-1250,共11页

在航空、能源、交通、军工等国家战略领域中,针对复杂曲面零件的自动化、高质量和高效率磨抛需求,对近年来国内外工业机器人磨抛加工关键技术及集成系统的研究和应用进展进行了综述。首先,从复杂曲面机器人磨抛机理及工艺优化、磨抛运... 在航空、能源、交通、军工等国家战略领域中,针对复杂曲面零件的自动化、高质量和高效率磨抛需求,对近年来国内外工业机器人磨抛加工关键技术及集成系统的研究和应用进展进行了综述。首先,从复杂曲面机器人磨抛机理及工艺优化、磨抛运动轨迹规划、磨削力控制等方面总结了复杂曲面机器人磨抛技术的研究成果;然后,介绍了国内外机器人磨抛集成系统应用现状;最后,分析了复杂曲面机器人磨抛技术的主要问题以及发展趋势,为该技术的发展提供了重要的指导和方向。研究结果表明:当前该技术存在的主要问题包括磨抛机理不够清晰,数学模型不够准确,复杂曲面机器人磨抛轨迹规划效率不高,磨抛力的控制仍不够精准等;另外,磨抛工艺参数优化、机器人力位混合控制、机器人高精度标定与误差补偿、基于数字孪生的机器人磨抛在线监控、机器人磨抛细分应用场景等方面的研究和实践将极大地推动机器人磨抛技术的发展和应用。 展开更多

关键词 发展趋势 抛磨机器人 复杂曲面零件 磨抛工艺参数优化 磨抛在线监控 高精度标定与误差补偿 磨削力控制 磨抛运动轨迹规划

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基于点云的航发叶片分割及打磨轨迹规划方法 被引量：1

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作者 马国庆 刘启畅 +1 位作者 刘珺玮 曲合拉•金恩斯 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第4期102-108,共7页

针对航发叶片打磨过程中点云分割效果差和轨迹规划中曲面拟合所带来的计算量大的问题,提出了一种基于点云的航发叶片分割及打磨轨迹规划方法,旨在改善点云分割效果并降低计算量。通过结构光相机采集待打磨叶片点云,进行滤波等预处理,并... 针对航发叶片打磨过程中点云分割效果差和轨迹规划中曲面拟合所带来的计算量大的问题,提出了一种基于点云的航发叶片分割及打磨轨迹规划方法,旨在改善点云分割效果并降低计算量。通过结构光相机采集待打磨叶片点云,进行滤波等预处理,并对随机采样一致性(Random Sample Consensus,RANSAC)平面分割算法进行改进,提升算法效率。设计一种结合点云颜色信息的区域生长分割算法,实现叶片待打磨区域的稳定分割。提出一种直接基于点云的三重截面法,配合B样条曲线拟合算法生成预打磨轨迹,并基于等残高算法优化行距,完成打磨轨迹规划。经实验验证,平面分割算法相较于传统方法效率提升40.25%,数据处理效率大大提高。此外,通过改进的区域生长分割算法,叶片打磨轨迹规划效率得到明显提高,其实现效果显著增强。 展开更多

关键词 叶片打磨 平面分割 叶片点云分割 轨迹规划

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4+2自由度叶片抛磨专用机器人轨迹规划方法研究

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作者 任利娟 陈恪 +3 位作者 闫伟健 李堃 杨志坚 张广鹏 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第3期16-21,共6页

砂带抛磨作为复杂曲面叶片精密加工的最后一道工序,其加工质量直接影响叶片的服役性能和寿命。传统6自由度机器人多关节串联具有明显的弱刚性,在末端夹持大型叶片时抗变形能力欠佳。为此,文章自主设计研发了4+2自由度叶片抛磨专用机器... 砂带抛磨作为复杂曲面叶片精密加工的最后一道工序,其加工质量直接影响叶片的服役性能和寿命。传统6自由度机器人多关节串联具有明显的弱刚性,在末端夹持大型叶片时抗变形能力欠佳。为此,文章自主设计研发了4+2自由度叶片抛磨专用机器人系统,并开展复杂曲面叶片抛磨轨迹规划方法研究。首先基于D-H法建立该机器人运动学模型,进行机器人运动学的正、逆解的求解;其次给出了综合考虑抛磨工具与工件曲率的干涉、刀路轨迹行距和轨迹点密度对残留高度的影响规律的轨迹规划方法,建立了2个单元的协同运动模型保证叶片的加工实现;最后通过叶片抛磨轨迹数控程序验证了所获得的抛磨轨迹的正确性。 展开更多

关键词 机器人 叶片抛磨 轨迹规划 协同运动模型

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叶片机器人砂带磨抛的轨迹规划研究 被引量：12

11

作者 张海洋 杨文玉 +1 位作者 张家军 陈巍 《机电工程》 CAS 2014年第5期578-581,586,共5页

为了提高叶片磨削的加工质量和效率,将机器人和砂带磨削技术相结合,并应用到叶片加工领域中,介绍了该系统的特点和工作流程。比较了多种加工轨迹生成技术,确定采用等弦高误差法和等残留高度法,作为机器人磨削加工中步长和行距的计算方... 为了提高叶片磨削的加工质量和效率,将机器人和砂带磨削技术相结合,并应用到叶片加工领域中,介绍了该系统的特点和工作流程。比较了多种加工轨迹生成技术,确定采用等弦高误差法和等残留高度法,作为机器人磨削加工中步长和行距的计算方法。针对上述两种方法在叶片加工中存在的缺陷,对其做出了相应的改进;为了对改进后的算法进行评价,进行了手工磨抛和机器人磨抛两种加工方式的对比试验。研究结果表明,在粗糙度和表面一致性方面机器人加工明显优于手工加工,试验验证了机器人加工的可靠性和算法的有效性。 展开更多

关键词 叶片 机器人 砂带磨削 轨迹规划

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船用螺旋桨叶片五轴联动砂带磨削方法研究 被引量：7

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作者 张明德 王加林 +1 位作者 苏占领 谢乐 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第3期43-48,共6页

针对大型船用螺旋桨叶片型面的高精度抛光打磨难题,基于零件的结构特点与加工要求提出了一种五轴联动数控砂带磨床磨削加工手段。为极力减小桨叶型面的波纹度,根据零件的三维几何模型设计了一种适应于该零件型面特点的连续加工轨迹线,... 针对大型船用螺旋桨叶片型面的高精度抛光打磨难题,基于零件的结构特点与加工要求提出了一种五轴联动数控砂带磨床磨削加工手段。为极力减小桨叶型面的波纹度,根据零件的三维几何模型设计了一种适应于该零件型面特点的连续加工轨迹线,加工过程中为避免接触轮与桨叶底盘发生碰撞,提出了一种动态调整磨削工具位姿的方法。最后,进行了相关实验,磨削后桨叶型面的尺寸精度偏差低于0.095mm且表面粗糙度降低明显,整体加工效果优于手工磨削,较高程度上提高了桨叶型面的磨削质量与效率。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 轨迹规划 数控砂带磨床 磨削加工

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开式整体叶盘叶片型面数控抛光编程技术 被引量：3

13

作者 蔺小军 杨阔 +1 位作者 吴广 董婷 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期379-384,共6页

为了实现整体叶盘叶片型面数控抛光,针对五坐标数控抛光机,研究开式整体叶盘叶片型面数控抛光轨迹规划与编程技术。通过分析多坐标数控抛光系统结构及开式整体叶盘抛光工艺方法,提出面向抛光加工的路径规划方法,选择分段直纹面拟合逼近... 为了实现整体叶盘叶片型面数控抛光,针对五坐标数控抛光机,研究开式整体叶盘叶片型面数控抛光轨迹规划与编程技术。通过分析多坐标数控抛光系统结构及开式整体叶盘抛光工艺方法,提出面向抛光加工的路径规划方法,选择分段直纹面拟合逼近叶片型面,利用分段直纹面的直母线直接生成刀位轨迹。最后进行了数控抛光实验验证,实现了整体叶盘叶片型面抛光的机械化和自动化,极大地提高了整体叶盘的抛光效率,为航空发动机整体叶盘的使用性能和安全可靠性提供了保障。 展开更多

关键词 数控抛光 柱形磨头 叶片型面 抛光轨迹规划 编程

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面向等残余面形误差的分层修形模具气囊抛光轨迹规划方法 被引量：6

14

作者 陈国达 计时鸣 +1 位作者 金明生 张才 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期724-729,共6页

气囊抛光方法可成功应用于模具自由曲面,实现自动化抛光。提出一种面向等残余面形误差的分层修形模具气囊抛光轨迹规划新方法,该方法可用于等残余面形误差工件的整个面形修正过程或非等残余面形误差状态下气囊抛光工艺中的某一阶段。针... 气囊抛光方法可成功应用于模具自由曲面,实现自动化抛光。提出一种面向等残余面形误差的分层修形模具气囊抛光轨迹规划新方法,该方法可用于等残余面形误差工件的整个面形修正过程或非等残余面形误差状态下气囊抛光工艺中的某一阶段。针对光栅型抛光轨迹给出一种基于一次去除深度函数数值仿真的驻留点间距优选方法,并设计了对比性实验进行验证。实验结果表明,以X方向为进给方向的光栅型轨迹中,驻留点间距值选择去除模型中最大去除量1/2处对应Y值的两倍是合理的。 展开更多

关键词 机械制造工艺与设备 模具 气囊抛光 等残余面形误差 分层 轨迹规划

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导弹弹体内壁打磨机器人及其运动轨迹规划 被引量：7

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作者 孙一兰 柳洪义 +1 位作者 王品 罗忠 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期838-843,共6页

针对一类具有轴对称旋转椭球面结构的导弹弹体内壁隔热层打磨的特殊要求,设计了一种四自由度内壁打磨机器人。参照数控系统中插补前S形加减速控制方法,对机器人打磨轨迹进行规划,以避免机械本体在启动与停止阶段出现冲击、超调或振荡等... 针对一类具有轴对称旋转椭球面结构的导弹弹体内壁隔热层打磨的特殊要求,设计了一种四自由度内壁打磨机器人。参照数控系统中插补前S形加减速控制方法,对机器人打磨轨迹进行规划,以避免机械本体在启动与停止阶段出现冲击、超调或振荡等现象,并通过分析各参数之间关系,给出了求解S形加减速算式的约束条件,简化了求解过程;分析了不同打磨段间速度转接方式,实现不同打磨轨迹段之间光滑的高速转接,提高了打磨效率;应用等弧长时间分割法,把旋转椭球面打磨段在每一运动控制周期的位移量精确、实时地转换为相应的打磨点坐标。仿真结果表明,打磨机器人的运动轨迹规划精度高、速度快、平稳性好。 展开更多

关键词 打磨机器人 导弹弹体内壁 S形加减速 轨迹规划 时间分割法

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客车自动打磨机器人控制系统设计与开发 被引量：3

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作者 刘雷 王阳 +1 位作者 赵吉宾 李论 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第1期72-74,78,共4页

针对目前大中型客车车身人工打磨中耗时长、劳动强度大、安全隐患多的问题,设计并开发了一套基于库卡工业机器人的自动打磨控制系统。通过设计的自适应结构使打磨头能完整的贴合在车身表面,并利用六维力传感器反馈的受力情况构成闭环反... 针对目前大中型客车车身人工打磨中耗时长、劳动强度大、安全隐患多的问题,设计并开发了一套基于库卡工业机器人的自动打磨控制系统。通过设计的自适应结构使打磨头能完整的贴合在车身表面,并利用六维力传感器反馈的受力情况构成闭环反馈实时调整机器人姿态补偿车体尺寸误差以保证恒定的打磨力。在此基础上,开发了客车自动打磨机器人专用软件系统,完成了打磨轨迹的规划和加工过程的仿真,将生成的打磨路径拷贝到机器人控制系统后即完成打磨。实验结果表明:控制系统运行稳定,并从统计数据中总结出漆面厚度去除量与打磨力成正比关系,与打磨速度成反比关系,同时与砂纸牌号有关;表面粗糙度与打磨力、打磨速度关系不大,主要与砂纸牌号有关。 展开更多

关键词 恒力打磨 机器人 轨迹规划 控制系统

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超硬磨料砂轮自动化复合修整机床CAM系统开发 被引量：3

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作者 陈根余 蓝圣增 +4 位作者 王彦懿 欧阳征定 周伟 李明全 李杰 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2023年第1期66-74,共9页

为了使复合修整方法中的多种工艺更系统地整合,提高成形砂轮的修整效率,结合自主研制的激光–机械复合修整装备,开发一套CAM系统,可根据不同砂轮截面形状,自动规划多工艺、多修整策略下的修整轨迹,计算平面三轴联动修整刀路,自动生成加... 为了使复合修整方法中的多种工艺更系统地整合,提高成形砂轮的修整效率,结合自主研制的激光–机械复合修整装备,开发一套CAM系统,可根据不同砂轮截面形状,自动规划多工艺、多修整策略下的修整轨迹,计算平面三轴联动修整刀路,自动生成加工代码,同时设计可视化界面仿真加工过程。对青铜结合剂金刚石砂轮进行修整试验,结果表明:该系统可在保证机床不发生碰撞和过切的情况下,生成激光粗修、半精修及机械精修的加工程序,大幅提高复合修整方法的编程效率,修整后的砂轮轮廓误差在9.1μm以内,圆跳动误差为6.1μm。 展开更多

关键词 成形砂轮 激光–机械自动化复合修整 计算机辅助制造 轨迹规划

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考虑材料去除特性的球形刀具抛光轨迹规划新方法 被引量：1

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作者 陈满意 朱自文 +1 位作者 朱义虎 韩天勇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期864-873,共10页

采用传统的轨迹规划方法时,由于未考虑抛光过程中刀具-工件接触力学特性的变化,容易产生过抛光或欠抛光现象。为此,提出一种考虑材料去除特性的轨迹规划新算法。基于赫兹理论,得到了球形抛光刀具与曲面接触区域的压强分布与速度分布,据... 采用传统的轨迹规划方法时,由于未考虑抛光过程中刀具-工件接触力学特性的变化,容易产生过抛光或欠抛光现象。为此,提出一种考虑材料去除特性的轨迹规划新算法。基于赫兹理论,得到了球形抛光刀具与曲面接触区域的压强分布与速度分布,据此建立了抛光过程材料去除模型,并给出了相邻抛光轨迹的最优行距数值解法。分析了刀具姿态角对材料去除深度和轨迹规划算法结果的影响,通过优化行距与进给速度来适应相邻轨迹刀具姿态角的变化,以避免欠抛光与过抛光。仿真与试验结果表明,该算法能有效保证材料去除均匀性,达到期望的材料去除深度,抛光后的表面质量相对等参数法更佳。 展开更多

关键词 抛光 材料去除 最优行距 轨迹规划

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自由曲面砂带磨削轨迹规划与误差控制分析 被引量：1

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作者 黄智 李超 +2 位作者 万从保 李凯 周振武 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期189-195,共7页

砂带磨削是提高自由曲面工件型面精度和表面质量的重要手段之一,针对目前自由曲面砂带磨削加工在效率和精度方面存在不足,基于砂带磨削加工的特性,提出了一种基于加工精度控制的自由曲面砂带磨削加工的轨迹规划方法。首先,对实现无曲率... 砂带磨削是提高自由曲面工件型面精度和表面质量的重要手段之一,针对目前自由曲面砂带磨削加工在效率和精度方面存在不足,基于砂带磨削加工的特性,提出了一种基于加工精度控制的自由曲面砂带磨削加工的轨迹规划方法。首先,对实现无曲率干涉的接触轮半径及满足加工允差的接触轮宽度进行了公式推导,结合轮与曲面上加工点主曲率关系,通过双倍体的遗传算法优选出满足自由曲面要求的加工允差,并获取无曲率干涉加工需求的接触轮尺寸参数。然后,基于加工点的主曲率方向实现加工轨迹的自适应宽行距规划,同时采用柔顺处理算法对其点导动规划过程中当曲面存在扭曲时的磨头潜在的大幅往复摆动运动进行了柔顺处理,获得了行距稳定且满足加工时接触轮在磨削点处始终与自由曲面达到最佳贴合效果的磨削轨迹。最后,应用该方法对某航空发动机叶片型面进行轨迹规划,并在数控砂带磨床上进行了加工验证。结果表明:规划的磨削加工轨迹能够使得叶片轮廓截面精度较好地满足加工要求,提高了叶片型面的表面质量和精度,证实了该方法的有效性和实用性。本文提出的轨迹规划方法可科学合理地控制曲面预期加工允差,解决了在自由曲面砂带磨削过程中因接触轮尺寸参数选择不当而引起的局部干涉的计算难题,能够有效提高砂带磨削加工的效率和精度。 展开更多

关键词 自由曲面 宽行加工 自适应 轨迹规划 砂带磨削

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基于Preston-PSO算法的多方向机器人磨抛轨迹生成方法 被引量：5

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作者 李佳璇 李论 +3 位作者 周波 赵吉宾 朱光 王正佳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期1729-1740,共12页

针对机器人磨抛加工过程中的纹理现象,提出一种基于Preston公式和粒子群优化算法的多方向性机器人磨抛加工轨迹生成方法,获得能自适应曲面模型的光顺无拐角、覆盖均匀且具有多方向性的磨抛加工轨迹。仿真与实验证明,与方向平行轨迹的加... 针对机器人磨抛加工过程中的纹理现象,提出一种基于Preston公式和粒子群优化算法的多方向性机器人磨抛加工轨迹生成方法,获得能自适应曲面模型的光顺无拐角、覆盖均匀且具有多方向性的磨抛加工轨迹。仿真与实验证明,与方向平行轨迹的加工效果相比,此算法生成的轨迹能有效抑制表面条形加工纹理的产生,减小加工表面粗糙度,提高表面质量,获得良好的镜面加工效果。 展开更多

关键词 磨抛加工 加工轨迹规划 摆线轨迹 自适应轨迹生成 表面质量

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